水溶液中三大守恒定理
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电解质溶液中的三个守恒一、电荷守恒电解质溶液中不论存在多少种离子,溶液老是呈电中性的,就是说阳离子所带的正电荷总数必然等于阴离子所带负电荷的总数,这就是电荷守恒规律。
在应用这个定律时,要明确溶液呈电中性和溶液呈中性是两个不同的概念,因为只有当c(H+)=c(OH-)时,溶液才呈中性(相对于酸碱性)。
例如:NaHCO3溶液中存在着:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32—) 解析:溶液中存在有以下电离:NaHCO3=Na++HCO3-、HCO3-H++CO32—、H2O H++OH-和水解:HCO3-+H2O H2CO3 +OH-,所以溶液中存在Na+、H+、HCO3--、CO32—、OH-这些离子,阳离子所带正电荷总数为:c(Na+) +c(H+),由于CO32—带两个单位负电荷,故阴离子所带电荷总数为c(HCO3-) +c(OH-)+ 2c(CO32—)。
按照电荷守恒,必然有如下关系:c(Na+)+c(H+) =c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32—)例题1.某地的雨水呈酸性,取其少量进行检测,其中含各离子的物质的量浓度别离为:c (Na+)=×10-5mol·L-1,c(Cl-)=×10-5mol·L-1,c(SO42-)=×10-6mol·L-1,c (NH4+)=×10-6mol·L-1,则雨水pH约是多少?判断正误:c(Na+)+c (NH4+)+ c (H+)=c (OH-)+c(Cl-)+c (SO42-)解析:该题可采用电荷守恒法:c (Na+) + c (NH4+)+ c (H+)=c (OH-)+ c(Cl-) +2c (SO42-),由于溶液显酸性,c (OH-)水很小,即由水电离出来氢氧根离子可以略去不计。
代入数据有:×10-5mol·L-1+×10-6mol·L-1+c (H+)=×10-5mol·L-1+2××10-6mol·L-1,解得:c (H+) =×10-5mol·L-1电荷守恒是用离子的浓度或物质的量来表示电荷关系的,所以不仅要考虑离子的浓度或物质的量,还要考虑离子所带的电荷。
ph滴定曲线和三大守恒如下:
1. ph滴定曲线:表示溶液的pH值随滴定剂加入量的变化而变化的曲线。
根据滴定曲线的变化特征,可以判断滴定反应的终点,从而计算滴定分析的结果。
2. 酸碱质子理论:是描述酸碱反应的理论,包括了酸、碱、质子等基本概念。
三大守恒即电荷守恒、物料守恒和质子守恒,是酸碱质子理论中的重要守恒关系。
三大守恒:
1. 电荷守恒:在任何溶液中,阴阳离子的电荷数必须相等。
这可以通过比较溶液中阳离子和阴离子的浓度,然后乘以它们所带的电荷数来验证。
2. 物料守恒:是指溶液中某一组分的总浓度等于它在各种形式下的浓度之和。
例如,如果一个溶液中的溶质可以与水发生反应,那么该溶质的总浓度必须等于它在反应前后的各种形式下的浓度之和。
3. 质子守恒:是指溶液中质子的总数保持不变。
即无论何种形式的质子(H+、H2O、H-等),其数量必须相等。
这是因为质子是化学反应中最小的基本粒子,其数量在反应前后不会改变。
在实际应用中,需要具体分析不同的滴定反应,结合实验数据和相关理论计算滴定结果。
盐类的水解第3课时电解质溶液中三种守恒及其应用班级小组姓名评价【学习目标】1、学会电荷守恒、物料守恒、质子守恒的书写方法2、会用三种守恒解决有关问题3、学会方法的灵活应用【课前2分钟】请写出下列盐类水解的离子方程式NH4Cl:Na2S:NaHCO3:Na2CO3:【基础感知与合作探究一】以Na2S溶液为例分析下列问题:(1)、电解质溶液中存在哪些电离?(2)、电解质溶液中哪些微粒可以发生水解?请用方程式书写出来。
(3)、电解质溶液中有哪些阴阳离子?它们存在怎么样的关系?(4)、电解质溶液中物料(原子间)存在什么关系?(5)、电解质溶液中哪些微粒会得质子或失去质子?得失质子间存在什么样关系?电荷守恒:【用一用1】请你写出下列物质的电荷守恒NH4ClNaHCO3Na2CO3【用一用2】请你写出下列物质的物料守恒NH4ClNaHCO3Na2CO3【用一用3】请你写出下列物质的质子守恒NH4ClNaHCO3Na2CO3【用一用4】1、下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是A.在Na2CO3溶液中:c(Na+) =2c(CO32-)+c(HCO3-)B.在醋酸钠溶液中:c(Na+)= c(CH3COO-)C.在硫酸溶液中加氨水直至溶液呈中性,则c(NH4+)=2c(SO42-)D.在NaHA溶液中一定有:c(Na+) + c(H+) =c(HA-) + c(OH-) +2 c(A2-)2、下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是A. Na2CO3溶液中:2c(Na+) =c(CO32-)+c(HCO3-) +c(H2CO3)B. 醋酸钠溶液中:c(Na+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH)C. 0.1mol·L-1NaHSO3溶液中:c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=0.3mol·L-1D. 0.1 mol·L-1Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)=0.1 mol/L3、在Na2CO3溶液中,下列等量关系正确的是:A. c (OH-) =c (H+) + c (HCO3-) + c (H2CO3)B. 2c (Na+) =c (CO32-) + c (HCO3-) + c (H2CO3)C. c (Na+) + c (OH-) =c (H+) + 2c (CO32-) + 3c (HCO3-) + 4c (H2CO3)D. c (Na+) + c (H+) =c (HCO3-) + c (CO32-) + c (OH-)4、下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是A.在0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.1mol·L-1NH4Cl溶液中:c(H+)=c(NH4+)-c(OH-)C.0.2mo1·L-1的Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)D.在NaHCO3溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(H2C O3)- c(CO32-)5、下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是A. Na2CO3溶液中:2c(Na+) =c(CO32-)+c(HCO3-) +c(H2CO3)B. 乙酸钡溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH)C. 0.1mol·L-1NaHSO3溶液中:c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)=0.1mol·L-1D. 0.1 mol·L-1Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)=0.1 mol/L第4课时电解质溶液中离子浓度大小比较【学习目标】1.会比较溶液中离子浓度大小的关系。
高考化学真题专题解析—水溶液中的离子平衡【母题来源】2022年全国乙卷【母题题文】常温下,一元酸HA 的3a K (HA)=1.010-⨯。
在某体系中,+H 与-A 离子不能穿过隔膜,未电离的HA 可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中()c (HA)c(HA)c A -=+总,当达到平衡时,下列叙述正确的是A .溶液Ⅰ中()()()c Hc OH c A +--=+B .溶液Ⅱ中的HA 的电离度()-c A c (HA)⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭总为1101C .溶液Ⅰ和Ⅱ中的(HA)c 不相等D .溶液Ⅰ和Ⅱ中的c (HA)总之比为410- 【答案】B 【试题解析】A .常温下溶液I 的pH=7.0,则溶液I 中c (H +)=c (OH -)=1×10-7mol/L ,c (H +)<c (OH -)+c (A -),A 错误;B .常温下溶液II 的pH=1.0,溶液中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),则--0.1(A )(HA)-(A )c c c 总=1.0×10-3,解得-(A )(HA)c c 总=1101,B 正确; C .根据题意,未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,C 错误;D .常温下溶液I 的pH=7.0,溶液I 中c (H +)=1×10-7mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),-710[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液I 中c 总(HA)=(104+1)c (HA),溶液II 的pH=1.0,溶液II 中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),0.1[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液II 中c 总(HA)=1.01c (HA),未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,溶液I 和II 中c 总(HA)之比为[(104+1)c (HA)]∶[1.01c (HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D 错误; 答案选B 。
物料守恒物料守恒和电荷守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。
物料守恒即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。
例:0.1mol/L的NaOH溶液0.2L,通入标准状况下448m L H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是(D)A.[Na+]>[HS-]>[OH-]>[H2S]>[S2-]>[H+]B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-]C.[Na+]=[H2S]+[HS-]+[S2-]+[OH-]D.[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]〖分析〗对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条原则:一是电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数;二是物料守恒,即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
上述溶液实际上是含0.02molNaHS的溶液。
根据上面的规律:电荷守恒:溶液中阳离子有Na+ 、H+,阴离子有HS-、S2-、OH-。
[Na+]+[H+]=[HS-]+2[S2-]+[OH-]…………………①物料守恒:HS-由于水解和电离,其存在形式为HS-、S2-、H2S。
S=[S2-]+[HS-]+[H2S]而钠元素物质的量等于硫元素物质的量即[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]…………②②代入①中,得[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]…………………③另在溶液中,H+ 、OH-都由H2O电离而来(仅对20摄氏度时pH=7的溶液),故H+ 、OH-二者的总量应相等,而H+由于HS-水解的原因存在形式为H+、H2S,OH-由于HS -电离的原因存在形式为O H-、S2-。
同样可得到③。
综上所述,答案选D 物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。
专题13 水溶液中的离子平衡【母题来源】2022年全国乙卷【母题题文】常温下,一元酸HA 的3a K (HA)=1.010-⨯。
在某体系中,+H 与-A 离子不能穿过隔膜,未电离的HA 可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中()c (HA)c(HA)c A -=+总,当达到平衡时,下列叙述正确的是 A .溶液Ⅰ中()()()c Hc OH c A +--=+B .溶液Ⅱ中的HA 的电离度()-c A c (HA)⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭总为1101C .溶液Ⅰ和Ⅱ中的(HA)c 不相等D .溶液Ⅰ和Ⅱ中的c (HA)总之比为410- 【答案】B 【试题解析】A .常温下溶液I 的pH=7.0,则溶液I 中c (H +)=c (OH -)=1×10-7mol/L ,c (H +)<c (OH -)+c (A -),A 错误;B .常温下溶液II 的pH=1.0,溶液中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),则--0.1(A )(HA)-(A )c c c 总=1.0×10-3,解得-(A )(HA)c c 总=1101,B 正确; C .根据题意,未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,C 错误;D .常温下溶液I 的pH=7.0,溶液I 中c (H +)=1×10-7mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),-710[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液I 中c 总(HA)=(104+1)c (HA),溶液II 的pH=1.0,溶液II 中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),0.1[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液II 中c 总(HA)=1.01c (HA),未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,溶液I 和II 中c 总(HA)之比为[(104+1)c (HA)]∶[1.01c (HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D 错误; 答案选B 。
初中化学质量守恒定律知识点总结(质量守恒定律)1、原因:在一切化学反应中,反应前后①原子的种类没有改变,②原子的数目没有增减,③原子的质量也没有变化,所以反应前后各物质的质量总和相等。
2、小结:在化学反应中:一定不变的是:①各物质的质量总和②元素的种类元素的质量④原子的种类⑤原子的数目⑥原子的质量;一定改变的是:①物质的种类②分子的种类;可能改变的是分子的数目。
书写化学方程式应遵守的两个原则:一是必须以客观事实为基础,二是要遵守质量守恒定律。
(酸、碱、盐)1、使紫色的石蕊溶液变红的溶液不一定是酸溶液,但一定是酸性溶液。
使紫色的石蕊溶液变蓝的溶液不一定是碱溶液,但一定是碱性溶液。
(如Na2CO3溶液是盐溶液,但溶液显碱性)2、溶液的酸碱度常用pH来表示,pH=7时溶液呈中性,pH <7时呈酸性,pH>7时呈碱性。
PH=0时呈酸性,pH<7时pH越小,酸性越强,pH>7时pH越大,碱性越强。
蒸馏水的pH=7(雨水的pH<7显弱酸性),SO3溶于水,溶液pH<7,CO2溶于水,溶液pH<7;pH升高可加碱(可溶性碱)或水,pH降低可加酸或水。
PH=3和pH=4混合溶液pH在3-4之间,测定pH的最简单的方法是使用pH试纸,测定时,在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,把待测溶液滴在pH试纸上,然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知溶液的pH。
pH的数值不一定是整数。
3、碱的通性由于碱在水溶液里都能解离出OH-,所以它们有一些相似的化学性质。
(1)碱溶液能使酸碱指示剂变色。
(条件:碱必须可溶)紫色的石蕊溶液遇碱变蓝色,无色酚酞溶液遇碱变红色。
例如Fe(OH)3中滴入紫色的石蕊溶液,石蕊不变色。
(2)碱能跟多数非金属氧化物起反应,生成盐和水。
条件:碱必须可溶,例如Cu(OH)2+CO2不反应(3)碱能跟酸起中和反应,生成盐和水。
酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。
(4)碱能跟某些盐起反应,生成另一种盐和另一种碱,条件:反应物均可溶,生成物有沉淀。
高中化学中常见的守恒问题守恒思想不仅在日常生活中有重要的应用,在高中化学教学中也起着举足轻重的作用,对学生解决化学问题有很大的帮助。
所以让学生学会用守恒的方法解决学习中的实际问题显得格外重要。
在高中化学教学的过程中,守恒问题主要表现在以下几个方面:一、质量守恒主要是利用质量守恒定律来解决实际问题。
即:在任何与周围隔绝的物质系统中,不论发生何种变化或过程,其总质量保持不变。
例题1.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量之比为()A.16:9B.23:9C.32:9D.46:9解析:假设R与M的摩尔质量分别为rg••moL-1和mg•moL-1,有。
又假设参加反应的Y为ag,生成M为bg。
根据质量守恒定律可列出关系式:1.6+a=4.4+b。
化简得a=b+2.8。
再根据方程式的比例式可得:8.8m=rb,b=3.6。
∴a/b=b+2.8/b=3.6+2.8/3.6=16/9答案:A点评:“守恒法”解题是指在解题过程中利用化学反应或化学现象中的一些守恒关系来解决化学问题的一种独特的解题方法。
本题依据质量守恒关系列式解题。
只要“守恒法”使用得当,可受到解题步骤简捷、快速、准确之功效。
二、元素守恒指物质变化前后组成物质的元素种类不变,原子(或离子、原子团)的物质的量不变。
这常用于有多步反应。
解题思路是将其看成一个体系,整体思维着重分析过程的始态和终态,省略反应的中间过程,从而找出守恒关系。
例题2.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3 的混合物中加入120 mL 4 moL•L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出0.06 moL NO,往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。
若用足量的氢气在加热下还原相同质量的原混合物,能得到铁的物质的量为( )A.0.24moLB.0.21moL C.0.16moL D.0.14moL解析:反应完全后加入KSCN,无血红色出现,说明溶质全为Fe(NO3)2 ,由N元素守恒得n(NO;)= 0.42 moL,从而n(Fe2+)=0.21moL,再由Fe元素守恒,得到答案为(B)。
化学中的质量守恒定律化学是一门研究物质变化和相互转化的科学。
在化学反应中,物质的质量是守恒的,这就是化学中的质量守恒定律。
这个定律可以用来解释化学反应中物质的数量变化和量比关系。
在本文中,我们将探讨化学中的质量守恒定律的原理、应用和实验方法。
1.原理化学中的质量守恒定律指的是在封闭系统中,当化学反应发生时,反应前后系统中物质的质量总量不变。
换句话说,反应后生成的物质的质量加上反应前剩余的物质的质量等于反应前反应物的质量。
质量守恒定律的原理基于相对论的能量-质量等价原理。
根据相对论,能量和质量是等价的,它们可以相互转换。
在一个系统中,物质和能量的总量是守恒的。
化学反应是能量和物质相互转换的过程,在反应过程中,能量和物质的总量不变,所以质量守恒定律得以成立。
2.应用质量守恒定律在化学中有着广泛的应用。
它可以用来解释化学反应中的量比关系和物质数量变化。
在化学反应中,反应物的质量可以被称为反应物的量。
一旦反应物的量被确定,反应后生成物质的量就可以通过质量守恒定律得出。
质量守恒定律还可以用来解释反应物的过量和不足,从而优化反应条件,提高反应效率。
例如,当我们计算燃烧反应中氧气的用量时,可以通过质量守恒定律来确定所需的氧气量。
在燃烧反应中,燃料(如煤、油、天然气)和氧气反应生成二氧化碳和水蒸气。
燃料的质量和氧气的质量可以被称为反应物的量。
通过质量守恒定律,我们可以计算出氧气的摩尔数,然后根据化学方程式中各反应物的摩尔比关系来计算出所需的氧气量。
3.实验方法质量守恒定律可以借助实验进行验证。
下面是一个简单的实验,来说明质量守恒定律的应用:将一定量的硫酸铜结晶物放在干燥器中加热,使它们放出全部结晶水,得到无水硫酸铜。
用天平称重,记录下硫酸铜的质量。
然后将无水硫酸铜加入一定量的水中,使其完全溶解。
再次将天平称重,记录下溶液的质量。
通过质量守恒定律,可以将溶液的质量和硫酸铜的质量联系起来,并计算出该溶液的浓度。
这个实验可以验证质量守恒定律,因为在化学反应中,反应前后的物质质量必须相等。
化学三大守恒题目一、在化学反应中,下列哪一项是质量守恒定律的体现?A. 反应物的质量与生成物的质量相等(答案)B. 反应物的体积与生成物的体积相等C. 反应物的摩尔数与生成物的摩尔数一定不等D. 反应物的种类与生成物的种类一定相同二、下列关于电荷守恒的说法,正确的是?A. 在一个封闭系统中,正电荷和负电荷的总量必须相等(答案)B. 在一个化学反应中,正电荷和负电荷的总量可以不相等C. 电荷守恒只适用于电解质溶液D. 电荷守恒不适用于非电解质溶液三、在电解质溶液中,下列哪一项是质子守恒的体现?A. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度等于由水电离出的氢氧根离子浓度(答案)B. 电解质溶液中,所有阳离子的浓度之和等于所有阴离子的浓度之和C. 电解质溶液中,溶质分子电离出的阳离子浓度等于其电离出的阴离子浓度D. 电解质溶液中,氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度四、下列哪一项不是化学中三大守恒之一?A. 质量守恒B. 电荷守恒C. 能量守恒(答案)D. 质子守恒五、在电解质溶液中,下列哪一项描述符合电荷守恒?A. 阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数(答案)B. 阳离子的物质的量等于阴离子的物质的量C. 溶液中氢离子的浓度总是大于氢氧根离子的浓度D. 溶液中所有离子的浓度都相等六、关于质量守恒定律,下列说法错误的是?A. 在化学反应中,反应前后物质的总质量不变(答案)B. 化学反应中,元素的种类和原子的个数在反应前后均保持不变C. 质量守恒定律只适用于有气体或沉淀生成的化学反应D. 质量守恒定律是化学反应的基本定律之一七、在电解质溶液中,如果氢离子的浓度大于氢氧根离子的浓度,那么根据质子守恒,下列哪一项是正确的?A. 溶液中一定存在其他能电离出氢氧根离子的物质(答案)B. 溶液中一定不存在能电离出氢离子的物质C. 溶液中水的电离程度一定很小D. 溶液中水的电离一定被抑制八、下列哪一项是电荷守恒在电解质溶液中的具体应用?A. 溶液中阳离子的总浓度等于阴离子的总浓度B. 溶液中阳离子所带电荷的总数等于阴离子所带电荷的总数(答案)C. 溶液中所有离子的浓度都保持不变D. 溶液中水的电离程度保持不变九、关于质子守恒,下列说法正确的是?A. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度之差为定值B. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度之和为定值(答案)C. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度总是大于氢氧根离子浓度D. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度与溶液中的氢离子浓度相等十、下列哪一项不是电荷守恒在化学反应中的体现?A. 离子反应中,反应前后的电荷总数相等B. 氧化还原反应中,氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数C. 置换反应中,反应物的摩尔数等于生成物的摩尔数(答案)D. 复分解反应中,反应前后的离子所带电荷总数相等。
题目:(NH4)2SO4三大守恒方程式随着化学科学的不断发展,人们对化学反应的认识也日渐深入。
在化学反应中,许多物质的转化都是符合某些守恒定律的,其中包括能量守恒定律、质量守恒定律以及电荷守恒定律。
在这篇文章中,我们将会探讨铵硫酸((NH4)2SO4)化学反应中的三大守恒方程式。
一、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个封闭系统内,能量不能被创造或者被销毁,只能够从一种形式转化为另一种形式。
在铵硫酸的化学反应中,也同样符合这一定律。
以铵硫酸分解反应为例:(NH4)2SO4 -> 2NH3 + SO3 + H2O 。
在这个反应过程中,化学键的形成和断裂导致了反应物原有的化学能被转化为产物的化学能,但总的化学能保持不变。
能量守恒定律在铵硫酸化学反应中得到了充分的体现。
二、质量守恒定律质量守恒定律是指在任何化学反应中,反应前后所涉及的物质的质量总和保持不变。
在铵硫酸的化学反应中,同样可以观察到这一定律的表现。
以铵硫酸溶液的蒸发结晶为例:(NH4)2SO4(aq) ->(NH4)2SO4(s) + H2O(g) 。
在这个反应过程中,虽然溶液中的水被蒸发,但是溶液中的铵硫酸的质量总和没有发生变化。
而在溶液结晶后,所得的固体产物与原溶液中的铵硫酸质量之和仍然保持不变。
质量守恒定律同样被铵硫酸化学反应所遵循。
三、电荷守恒定律电荷守恒定律是指在任何一个封闭系统内,总电荷的数量是不会发生改变的。
在铵硫酸化学反应中,同样可以发现电荷守恒定律的体现。
以铵硫酸的电解反应为例:(NH4)2SO4 -> 2NH4+ + SO4^2- 。
在这个反应中,虽然铵离子和硫酸根离子的数量发生了改变,但总电荷的数量保持不变。
也就是说,在反应前后,离子的总电荷量是相等的。
电荷守恒定律同样在铵硫酸化学反应中得到了充分的体现。
总结起来,铵硫酸((NH4)2SO4)化学反应中的能量守恒定律、质量守恒定律以及电荷守恒定律都得到了充分的体现。
碳酸钠溶液电荷守恒电荷守恒定律是电学中最基本的定律之一,它表明在任何物理系统中,电荷的总量都是不变的。
这个定律适用于任何物理系统,包括碳酸钠溶液。
碳酸钠溶液的电荷守恒定律是一个非常重要的概念,因为它可以帮助我们理解溶液中的电荷分布和反应。
碳酸钠溶液是一种常见的化学试剂,广泛应用于许多领域,包括药品制造、纺织、玻璃制造和石化等。
碳酸钠溶液是由碳酸钠和水混合而成的,因此它带有一定的电荷。
在碳酸钠溶液中,电荷的分布和运动是非常重要的,因为这些过程直接影响着溶液的化学性质和反应。
在碳酸钠溶液中,电荷的守恒定律可以通过化学式来表达。
碳酸钠的化学式是Na2CO3,它由两个钠离子(Na+)和一个碳酸根离子(CO32-)组成。
当碳酸钠溶于水中时,它会分解为钠离子和碳酸根离子。
这个过程可以用下面的化学式表示:Na2CO3 → 2Na+ + CO32-在这个反应中,碳酸根离子失去了两个负电荷,转化为两个钠离子。
这意味着在溶液中,钠离子的浓度会增加,而碳酸根离子的浓度会减少。
当碳酸钠溶液中的离子运动时,电荷守恒定律也适用。
在一个封闭的系统中,电荷的总量必须保持不变。
因此,在碳酸钠溶液中,钠离子和碳酸根离子的电荷总量必须保持相等。
电荷守恒定律在化学反应中发挥着重要的作用。
在碳酸钠溶液中,当钠离子和碳酸根离子结合时,它们会形成碳酸钠沉淀。
这个过程可以用下面的化学式表示:Na+ + CO32- → Na2CO3在这个反应中,钠离子和碳酸根离子的电荷总量保持不变,因此这个反应遵循电荷守恒定律。
这个反应可以用来检测碳酸钠溶液中的钠离子和碳酸根离子的浓度。
总之,碳酸钠溶液的电荷守恒定律是一个非常重要的概念,因为它可以帮助我们理解溶液中的电荷分布和反应。
在碳酸钠溶液中,钠离子和碳酸根离子的电荷总量必须保持相等。
这个定律在化学反应中发挥着重要的作用,可以用来检测碳酸钠溶液中的钠离子和碳酸根离子的浓度。
混合溶液质子守恒
质子守恒是一类有关质子数量的物质守恒定律,是化学反应中最重要的概念之一,也
是古典化学中基本的定理之一。
物质反应中,物质总的质子数量是不变的,因此混合溶液
中的质子也遵循着恒定的原理。
下面就质子守恒的概念及其在混合溶液中的应用进行详细
介绍。
质子守恒定律指出,任何一次化学反应中,参与反应的所有物质的质子数量没有发生
变化,即质子数量守恒。
例如,氯气(Cl2)与氢氧化钠(NaOH)发生氯化钠(NaCl)的溶液反应,Cl2参与反应的两个质子,NaOH参与反应的一个质子,消化后的氯化钠NaCl也存在
一个质子。
当反应结束时,总的质子数量仍然为三个,因此该反应遵循着质子守恒定律。
混合溶液是由不同的溶质所组成的溶液,其溶质的种类和数量各异。
质子数量的变化
解释了混合溶液中质子守恒定律的情况:某一混合溶液中有多种类的溶质,其总质子数量
随着溶质种类和数量发生变化。
当溶液中有多种不同类型的溶质时,其质子数量是确定的。
因此,无论新加入溶质的数量如何,总的质子数量也必须保持守恒,从而遵循着质子守恒
定律。
在混合溶液中,质子守恒定律具有重要的意义。
它解释了混合溶液中参与反应的成分
依然存在,并向系统反应提供了一种可靠的化学分析手段。
此外,它也可以用来验证各类
物质反应的化学平衡、控制溶液的pH,以及用于医药、食品及环境检测中,例如检测水和土壤中活性离子的系统表征。
2020届高三化学一轮复习三大守恒定律及离子浓度比较问题1下列浓度关系正确的是()A.向0.1mol·L-1的NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液至沉淀刚好完全:c(NH+4)>c(OH-)>c(SO2-4)>c(H+)B.向1L0.1mol·L-1的KOH溶液中通入标准状况下的CO2气体3.36L,所得溶液中:c(K+)+c(H+)=c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(OH-)C.0.1mol·L-1的NaOH溶液与0.2mol·L-1的HCN溶液等体积混合,所得溶液呈碱性:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)D.pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的浓度:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(NaHCO3)<c(Na2CO3)2部分弱酸的电离平衡常数如下表:下列说法正确的是()A.中和等体积、等pH的CH3COOH溶液和HBrO溶液消耗NaOH的量前者大于后者B.等体积、等浓度的CH3COONa和NaBrO溶液中所含离子总数前者等于后者C.物质的量浓度相等的CH3COONa、NaBrO和NaHS溶液的pH:NaBrO>NaHS>CH3COONa D.Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)3.将碳酸钠和碳酸氢钠以物质的量之比1∶2溶于水中,下列表达式正确的是()A.c(Na+)+c(H+)=c(CO2-3)+c(OH-)+c(HCO-3)B.c(Na+)>c(HCO-3)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(H+)C.4c(Na+)=3c(CO2-3)+3c(H2CO3)+3c(HCO-3)D.c(OH-)-c(H+)=2c(H2CO3)+c(HCO-3)4.室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2:c(NH+4)=c(HCO-3)+c(CO2-3)B.向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c(NH+4)>c(SO2-3)C.向0.10mol·L-1Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(SO2-3)+c(HSO-3)+c(H2SO3)]D.向0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)5.常温下,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.100mol·L-1H3PO4溶液,曲线如图所示。
溶液中三大守恒一、电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
例:写出碳酸钠(Na2CO3)溶液中的电荷守恒关系式(1)找出溶液中的离子:Na+ H+CO32- HCO3-OH-(2)根据电荷的物质的量: n(Na+)+n(H+)=2n(CO32-)+n(HCO3-)+n(OH-) (3)根据电荷离子浓度关系: c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 注意:A、准确判断溶液中的离子种类。
B、弄清离子浓度与电荷的关系。
即R n+的电荷浓度nC(R n+)练:1、NH4HCO3溶液的电荷守恒试2、Na2S溶液的电荷守恒试二、物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的。
某些特征性的原子是守恒的例:NaHCO3溶液中C(Na+)的物料守恒关系式C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)练:1、Na2CO3溶液中的物料守恒关系式、2、H2S溶液中的电荷守恒关系式三、质子守恒电解质溶液中分子或离子得到质子的物质的量应相等失去质子的物质的量(由水电离出来的c(H+)、c(OH-)相等)例:NaHCO3溶液中的质子守恒关系式1、先找出溶液电离出的阴离子HCO3-2、列下列式子练:1、Na2CO3溶液中的质子守恒关系式2、Na HS溶液中的质子守恒关系式综合练习:1、CH3COONa溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2、Na2CO3溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:[规律总结]正确的思路:一、溶质单一型※※关注三个守恒1.弱酸溶液:【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中,下列关系错误的是()A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)C.c(H+)>[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)]D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L分析:由于H 2S溶液中存在下列平衡:H2S H++HS-,HS-H++S2-,H2O H++OH-,根据电荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),由物料守恒得c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L,所以关系式错误的是A项。
(注意:解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡。
)2.弱碱溶液:【例2】室温下,0.1mol/L的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是()A. c(OH-)>c(H+)B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/LC.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)分析:由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡,所以所得溶液呈碱性,根据电荷守恒和物料守恒知BD正确,而一水合氨的电离是微量的,所以C项错误,即答案为C项。
3.强酸弱碱盐溶液:【例3】在氯化铵溶液中,下列关系正确的是()A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C.c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)D.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)分析:由于氯化铵溶液中存在下列电离过程:NH 4Cl=NH4++Cl-,H2O H++OH-和水解过程:NH 4++H2O H++NH3·H2O,由于NH4+水解被消耗,所以c(Cl-)>c(NH4+),又因水解后溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),且水解是微量的,所以正确的是A项。
(注意:解答这类题时主要抓住弱碱阳离子的水解,且水解是微量的,水解后溶液呈酸性。
)4.强碱弱酸盐溶液:【例4】在Na2S溶液中下列关系不正确的是A.c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +c(H2S) B.c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-) D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)解析:电荷守恒:c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);物料守恒:c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +2c(H2S);质子守恒:c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S),选A D5.强碱弱酸的酸式盐溶液:【例5】(2004年江苏卷)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是(CD)A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B.c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/L C.c(C2O42-)>c(H2C2O4) D.c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)分析:因为草酸氢钾呈酸性,所以HC2O4-电离程度大于水解程度,故c(C2O42-)>c(H2C2O4)。
又依据物料平衡,所以D.c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)正确,又根据电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-),所以综合上述C、D正确。
二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较1、两种物质混合不反应:【例】:用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( )A.C(H+)>C(OH-)B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/LC.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L[点拨] CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。
已知C(CH3COO-)>C(Na+),根据电荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)<C(H+)。
说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。
根据物料守恒,可推出(B)是正确的。
练习1、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)①若溶液的pH=7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-);②若溶液的pH>7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-);③若C(NH4+)< C(Cl-),则溶液的pH7。
2、两种物质恰好完全反应【例】(2003年上海高考题)在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )。
A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)=c(Ac-)+c(HAC) D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)[解析]由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol,两者恰好反应生成NaAc,等同于单一溶质,故与题型①方法相同:由于少量Ac-发生水解:Ac- + H2O HAc+ OH-,故有c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+),根据物料守恒C正确,根据电荷守恒D正确,A错误,故该题选项为A。
将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是A. c(HCN)<c(CN-)B. c(Na+)>c(CN-)C. c(HCN)-c(CN-)=c(OH-)D. c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1解析:上述溶液混合后,溶质为HCN和NaCN,由于该题已说明溶液显碱性,所以不能再按照HCN的电离处理,而应按NaCN水解为主。
所以c(Na+)>c(CN-),选B D变式:pH等于7型【例5】.(2002年全国高考理综)常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中( )。
A.c(HCOO-)>c(Na+) B.c(HCOO-)<c(Na+) C.c(HCOO-)=c(Na+) D.无法确定[解析]本题绝不能理解为恰好反应,因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在Ph=7,故酸略为过量。
根据溶液中电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)+c(OH-) 因pH=7,故c(H+)= c(OH-),所以有c(Na+)= c(HCOO-),答案为C。
3、不同物质同种离子浓度比较型:【例题】 (1996年上海高考题)物质的量浓度相同的下列溶液中,NH4+浓度最大的是()。
A.NH4Cl B.NH4HSO4 C.NH3COONH4 D.NH4HCO3[解析] NH4+在溶液中存在下列平衡:NH4+ + H2O NH3·H2O + H+B中NH4HSO4电离出大量H+,使平衡向左移动,故B中c(NH4+)大于A中的c(NH4+),C项的CH3COO-和D项的HCO3-水解均呈碱性,使平衡向右移动,故C、D中c(NH4+)小于A中c(NH4+),正确答案为B。
1、已知某溶液中有四种离子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析结果肯定错误的是()A.c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-)B.c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)C.c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-)D.c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)2、在Na2S溶液中存在的下列关系不正确的是()A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)B.c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)3、已知某温度下0.1mol/L的NaHB强电解质溶液中c(H+)>c(OH-),则下列关系式中一定正确的是()。
A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)B.c(Na+)=0.1mol/L≥c(B2-)C.c(H+)·c(OH-)=10-14D.溶液的pH=14、物质的量浓度相同(0.2mol/L)的弱酸HX与NaX溶液等体积混合,溶液中微粒浓度关系错误的是()。